(57)【要約】【課題】小型化、薄型化、低コスト化を容易に図ることのできる入力装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】入力装置１は、センサ４の入力検出部５を絶縁性樹脂支持体２に一体に形成する。この入力装置１の製造方法は、転写フィルムＴＦの一面にセンサ４の入力検出部５を予め形成し、この転写フィルムＴＦを絶縁性樹脂支持体２の成型時に成型金型Ｍ内に配置してインモールド転写する。【選択図】      図１
2007094663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の入力操作を行うための入力検出部が形成されたセンサを具備する入力手段と、前記センサの背面に配設された絶縁性樹脂支持体とを有する入力装置であって、
前記センサの入力検出部が、前記絶縁性樹脂支持体に一体に形成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記センサが、平面型の静電容量式センサあるいは平面型の感応式センサであることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記絶縁性樹脂支持体が、操作者の押圧操作に反力をもって応答する操作感発生手段のアクチュエータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記操作感発生手段が、前記センサを押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作が可能であることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
請求項１に記載の入力装置を製造するに際し、
転写フィルムの一面に前記センサの入力検出部を予め形成し、前記転写フィルムを前記絶縁性樹脂支持体の成型時に成型金型内に配置してインモールド転写することを特徴とする入力装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者による情報の入力操作に好適な入力装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、現金自動預金支払機（ＡＴＭ）、カーナビゲーション装置、コンピュータのデジタイザ、リモコンなどの各種の電子機器においては、操作者が情報の入力操作を行うための入力装置が用いられている。
【０００３】
このような入力装置は、電子機器の筐体に形成された入力操作部（入力操作面）に、平面型のセンサの入力検出部、詳しくはセンシングパターンと称される所定パターンの電極が配設されており、これらの電極と対向する部位に、操作者の指先やスタイラスなどを接触させることで、文字、数値、記号などの情報の入力操作が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、センサの入力検出部は、ポリイミド（ＰＩ）あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの絶縁性を有する可撓性基板の一面に配設されている。
【０００５】
また、センサを用いた入力装置においては、入力操作時に、操作者がセンサに接触するだけで情報の入力が実現するため、操作感がなく、操作者の意図しない誤入力が生じる危険性が大きい。そこで、センサに加えて、操作者の押圧操作に反力をもって応答する操作感発生手段をセンサの背面に設けることにより、操作者に入力操作したことを認識させることができるようになっている。
【０００６】
さらに、操作感発生手段をメカニカル接点タイプ（反転型金属接点タイプ）のスイッチとすることにより、誤入力を防止することができるようになっている。さらにまた、電子機器、例えば、携帯電話の入力操作部などにおいては、複数の入力個所を指示する指示表示を具備する表示シートをセンサの表面に配設することで、予め設定された情報の入力を行うこともできるようになっている。
【０００７】
図３は、従来の入力装置の一例を示す概略構成図である。
【０００８】
図３に示すように、従来の入力装置１０１は、電子機器の筐体の入力操作部、例えば、携帯電話の入力操作部に配設される入力手段１０２を有している。この入力手段１０２は、情報の入力操作に用いるためのものであり、平面型のセンサ１０３を有している。このようなセンサ１０３としては、静電容量式センサあるいは感応式センサが用いられており、その入力検出部１０４は、可撓配線板のように、可撓性を有する平板状に形成されたＰＩあるいはＰＥＴなどの絶縁性を有する可撓性基板の一面に、センシングパターンと称される所定パターンの電極を設けることにより形成されている。このような電極の表面は、腐蝕および損傷などから保護するための一様な厚さの絶縁性樹脂により形成された保護膜あるいは保護基板により被覆されている。
【０００９】
センサ１０３の入力検出部１０４の上面（表面）には、表示シート１０５が積層されて固定されるようになっている（図３には、表示シート１０５を便宜上離して示してある）。この表示シート１０５は、ＰＥＴなどの樹脂製のシートあるいはシリコンゴムシートーなどで可撓性および透過性を有するように形成され、その表面には文字、数字や記号などの複数の個別の情報の入力箇所を示す指示表示が印刷工程または転写工程により形成されている。またそれぞれの指示表示では、入力箇所を示す円形の枠が形成され、その枠内に、個々の機能を示す文字、数字または記号などが印刷または転写されている。
【００１０】
センサ１０３の入力検出部１０４の下面（背面）には、操作感触発生手段１０６が設けられている。この操作感触発生手段１０６は、金属により中心部が上方に向かって凸の円盤形の反転自在なドーム状に形成された反転板としての複数のメタルドーム１０７を有している。これらのメタルドーム１０７は入力箇所を指示する指示表示のそれぞれに対応する位置に個別に設けられている。さらに、各メタルドーム１０７の上面は、ＰＥＴなどの樹脂により形成された絶縁性および可撓性を有する保護シート１０８により一括あるいは個別に被覆されている。
【００１１】
メタルドーム１０７は、ガラスエポキシ樹脂などにより形成された配線基板１０９上にその底面を下方に向けて配設されている。さらに、メタルドーム１０７は、メカニカル接点タイプ（反転型金属接点タイプ）のスイッチの可動接点とされており、メタルドーム１０７の底面は、配線基板１０９に形成された共通固定電極１１０に接続されている。また、メタルドーム１０７の頂部の下方に位置する配線基板１０９上には、中央固定電極１１１が形成されている。
【００１２】
配線基板１０９の上面（表面）には、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などによりほぼ平板状に形成された絶縁性樹脂支持体１１２が、その平滑に形成された上面をセンサ１０３に向けて配設されている。そして、絶縁性樹脂支持体１１２の上面にセンサ１０３が積層されて固定されている。
【００１３】
絶縁性樹脂支持体１１２の下面には、メタルドーム１０７を収納する有底のドーム収納穴１１３が凹設されており、ドーム収納穴１１３の底部には可撓性が付与されている。このドーム収納穴１１３の底部の中心部には、操作部１１４が突設されている。この操作部１１４の先端面は、保護シート１０８を介してメタルドーム１０７の頂部に当接されており、絶縁性樹脂支持体１１２の上面のドーム収納穴１１３の形成部位を下方に押下げることにより、メタルドーム１０７の中央部分が操作者に対するクリック感をともなって中央固定電極１１１と導通してスイッチング動作をするようになっている。
【００１４】
したがって、絶縁性樹脂支持体１１２は、操作者の押圧操作に反力をもって応答する操作感触発生手段１０６、および、メタルドーム１０７（スイッチ）の両者のアクチュエータ１１５としての機能を併せ持つ構成とされている。
【００１５】
なお、配線基板１０９上にＬＥＤなどからなる光源１１６を配設し、絶縁性樹脂支持体１１２を透過性を有する素材により形成して導光板１１７とすることで、背面照明と称される照明手段１１８を容易に設けることができる。この場合、絶縁性樹脂支持体１１２は、操作感触発生手段１０６およびスイッチの両者のアクチュエータ１１５としての機能と、照明手段の導光板１１７としての機能を併せ持つ構成とされている。
【００１６】
【特許文献１】特開２００２−１２３３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、従来の入力装置１０１においては、近年の小型化、薄型化、低コスト化の要求に応えることができないという問題点があった。
【００１８】
そこで、入力装置の小型化、薄型化、低コスト化を図るうえで、部品点数の削減および製造に要する工数の低減が望まれている。
【００１９】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、小型化、薄型化、低コスト化を容易に図ることのできる入力装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前述した目的を達成するため、本発明に係る入力装置の特徴は、情報の入力操作を行うための入力検出部が形成されたセンサを具備する入力手段と、前記センサの背面に配設された絶縁性樹脂支持体とを有する入力装置であって、前記センサの入力検出部が、前記絶縁性樹脂支持体に一体に形成されている点にある。
【００２１】
前記センサ部が、平面型の静電容量式センサあるいは平面型の感応式センサであることが好ましく、また、前記絶縁性樹脂支持体が、操作者の押圧操作に反力をもって応答する操作感発生手段のアクチュエータであることが好ましい。さらに、前記操作感発生手段が、前記センサを押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作が可能であることが好ましい。本発明においては、スイッチング動作による入力の他に、平面型の静電容量式センサあるいは平面型の感応式センサによる入力も行うことができる。しかも、スイッチングに用いるアクチュエータに静電容量式センサあるいは感応式センサの配線が一体に形成されているので２種類の入力手段を用いているのに、入力手段の薄型化を容易に図ることができる。このため、従来と同様の薄さにおいても、２種類の入力方法を使用することができる。
【００２２】
本発明に係る入力装置の製造方法の特徴は、転写フィルムの一面に前記センサの入力検出部を予め形成し、前記転写フィルムを前記絶縁性樹脂支持体の成型時に成型金型内に配置してインモールド転写する点にある。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る入力装置によれば、絶縁性樹脂支持体のセンサとの対向面にセンサの入力検出部が一体に形成されているので、センサを個別に形成した場合に必要な入力検出部を支持するための可撓性基板が不要となり、小型化、薄型化、低コスト化を容易に図ることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００２４】
また、本発明に係る入力装置の製造方法によれば、本発明に係る入力装置を確実かつ容易に得ることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る入力装置の実施形態の要部を示す概略構成図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態の入力装置１は、絶縁性樹脂支持体２の表面たる上面に、入力手段３の一部を構成するセンサ４の入力検出部５、詳しくは、センシングパターンと称される所定パターンの電極６を一体に形成することにより形成されている。また、絶縁性樹脂支持体２の表面には、一端が電極６に接続され、他端が絶縁性樹脂支持体２の側面に設けられた接続端子７に接続された導電（配線）パターン８が設けられており、接続端子７は、入力手段３の他の部位を構成する図示しないＣＰＵ、メモリなどにより形成された制御部との接続に用いる配線と導電性接合材９などによって電気的に接続されている。この導電性接合材９としては、導電性ペースト、異方性導電ペースト、異方性導電膜などを挙げることができる。
【００２８】
前記センサ４としては、平面型の静電容量式センサあるいは平面型の感応式センサを用いることができる。
【００２９】
前記静電容量式センサとしては、座標入力の可能なもの、例えば、Ａｇ（銀）系ペーストで形成された電極としてのＸ方向検出電極とＹ方向検出電極とが、絶縁性を有しかつ所定の誘電率を有するＰＥＴなどで形成された樹脂性絶縁層の上下にマトリックス状に対向させられているものを例示することができる。このような座標入力が可能な静電容量式センサにおいては、センサの表面が指などで押されることで座標を入力することが可能となっている。
【００３０】
また、静電容量式センサとしては、キーボードのように操作入力の可能なもの、例えば、透明基板などの基板の表面に入力検出部としての複数の電極が形成されており、各電極に入力操作体などが接近あるいは接触した場合、その電極の静電容量の変化に係る出力信号を出力できる構成のものを例示することができる。
【００３１】
前記感圧式センサとしては、ＸおよびＹ方向に電位差が与えられた抵抗体とこの抵抗体に対向する導電体とを有し、センサの表面が指などで押されることで、導電体と抵抗体とが接触させられて抵抗値が変化し座標の入力が可能とされたものを例示することができる。
【００３２】
本実施形態の入力装置１のセンサ４としては、Ｘ方向検出電極とＹ方向検出電極とを具備する座標入力が可能な平面型の静電容量式センサが用いられている。
【００３３】
前記センサ４の入力検出部５の上面（表面）には、表示シート１０が積層されて固定されるようになっている（図１には、表示シート１０を便宜上離して示してある）。この表示シート１０は、ＰＥＴなどの樹脂のシートあるいはシリコーンゴムシートなどで可撓性および透過性を有するように形成され、その表面には文字、数字や記号などの複数の個別の情報の入力箇所を示す指示表示が印刷工程または転写工程により形成されている。またそれぞれの指示表示では、入力箇所を示す円形の枠が形成され、その枠内に、個々の機能を示す文字、数字または記号などが印刷または転写されている。
【００３４】
前記センサ４の入力検出部５の下面（背面）には、操作感触発生手段１１が設けられている。この操作感触発生手段１１は、金属により中心部が上方に向かって凸の円盤形の反転自在なドーム状に形成された反転板としての複数のメタルドーム１２を有している。これらのメタルドーム１２は入力箇所を指示する指示表示のそれぞれに対応する位置に個別に設けられている。さらに、各メタルドーム１２の上面は、ＰＥＴなどの樹脂により形成された絶縁性および可撓性を有する保護シート１３により一括あるいは個別に被覆されている。
【００３５】
前記メタルドーム１２は、ガラスエポキシ樹脂などにより形成された配線基板１４上にその底面を下方に向けて配設されている。さらに、メタルドーム１２は、メカニカル接点タイプ（反転型金属接点タイプ）のスイッチの可動接点とされており、メタルドーム１２の底面は、配線基板１４に形成された共通固定電極１５に接続されている。また、メタルドーム１２の頂部の下方に位置する配線基板１４上には、中央固定電極１６が形成されている。そして、共通固定電極１５および中央固定電極１６は、配線基板１４に形成されたスルーホール（ビアホール）を介して配線基板１４の背面に形成された図示しない導体パターンに接続されており、この導体パターンは、図示しないＣＰＵ、メモリなどにより形成された制御部に接続されている。
【００３６】
前記配線基板１４の上面（表面）には、ＡＢＳ、ＰＭＭＡなどによりほぼ平板状に形成された絶縁性樹脂支持体２が配設されている。そして、絶縁性樹脂支持体２の上面にセンサ４の入力検出部５が一体に形成されている。また、絶縁性樹脂支持体２の下面には、メタルドーム１２を収納する有底のドーム収納穴１７が凹設されており、ドーム収納穴１７の底部には可撓性が付与されている。このドーム収納穴１７の底部の中心部には、操作部１８が突設されている。この操作部１８の先端面は、保護シート１３を介してメタルドーム１２の頂部に当接されており、絶縁性樹脂支持体２の上面のドーム収納穴１７の形成部位を下方に押下げることにより、メタルドーム１２の中央部分が操作者に対するクリック感をともなって中央固定電極１６と導通してスイッチング動作をするようになっている。
【００３７】
したがって、絶縁性樹脂支持体２は、操作者の押圧操作に反力をもって応答する操作感触発生手段１１、および、操作者がセンサ４を押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作するメタルドーム１２（スイッチ）の両者のアクチュエータ１９としての機能を併せ持つ構成とされている。
【００３８】
また、配線基板１４上には、ＬＥＤなどからなる光源２０が配設されており、絶縁性樹脂支持体２を透過性を有する素材により形成して導光板２１とすることで、背面照明と称される照明手段２２が構成されている。
【００３９】
したがって、本実施形態の絶縁性樹脂支持体２は、操作感触発生手段１１およびスイッチの両者のアクチュエータ１９としての機能と、照明手段の導光板２１としての機能を併せ持つ構成とされている。
【００４０】
なお、照明手段２２は、電子機器の仕様や、設計コンセプトなどの必要に応じて設ければよい。
【００４１】
その他の構成は、従来公知の入力装置と同様とされているので、その詳しい説明については省略する。  
【００４２】
ここで、本実施形態の入力装置の製造方法について図２により説明する。
【００４３】
図２は本発明に係る入力装置の製造方法の実施形態の要部を工程順に示す説明図である。  
【００４４】
本実施形態の入力装置１の製造方法は、絶縁性樹脂支持体２にＸ方向検出電極６ａとＹ方向検出電極６ｂとを具備する静電容量式センサの入力検出部５を一体に形成する構成を例示している。
【００４５】
本実施形態の入力装置１の製造方法においては、図２に示すように、転写フィルム（転写シート）ＴＦに、予め設定された所定パターンの１層目の電極６、例えば、Ｘ方向検出電極６ａを形成する。
【００４６】
すなわち、図２（ａ）に示すように、ＰＥＴなどにより形成された転写フィルムＴＦに、カーボンペーストをスクリーン印刷して硬化することにより、予め設定された所定パターンの第１導電パターン８ａを形成する。その後、銀ペーストをスクリーン印刷して硬化することにより、予め設定された所定パターンのＸ方向検出電極６ａを形成する。その後、エポキシ樹脂を主成分とする層間絶縁ペーストにより、第１導電パターン８ａおよびＸ方向検出電極６ａを被覆して硬化することにより層間絶縁層２３を形成する。この時、層間絶縁層２３の表面が平滑になるように形成することが好ましい。
【００４７】
ついで、１層目の電極６上に２層目の電極６を形成する。
【００４８】
すなわち、図２（ｂ）に示すように、層間絶縁層２３の表面に、カーボンペーストをスクリーン印刷して硬化することにより、予め設定された所定パターンの第２導電パターン８ｂを形成する。その後、銀ペーストをスクリーン印刷して硬化することにより、予め設定された所定パターンのＹ方向検出電極６ｂを形成する。これらの工程により、転写フィルムＴＦにセンサ４の入力検出部５が形成される。
【００４９】
ついで、転写フィルムＴＦを一対の成型金型Ｍに挿入して絶縁性樹脂支持体２を成型する。
【００５０】
すなわち、図２（ｃ）に示すように、成型金型Ｍの所定位置に転写フィルムＴＦを反転、詳しくは、Ｙ方向検出電極６ｂを成型金型Ｍのキャビティの内部に向けて配置した後、ＡＢＳやＰＥＴなどの絶縁性樹脂支持体２の材料を成型金型Ｍのキャビティの内部に射出して絶縁性樹脂支持体２を射出成型する。
【００５１】
ついで、図２（ｄ）に示すように、成型金型Ｍから成型品ＭＰを取り出す。
【００５２】
ついで、成型品ＭＰから転写フィルムＴＦを剥離することで、図２（ｅ）に示すように、絶縁性樹脂支持体２にセンサ４の入力検出部５が一体に形成された中間品ＳＵを得る。
【００５３】
以下、図１に示す入力装置１を得るための工程については、従来と同様とされているので、その説明については省略する。
【００５４】
したがって、本実施形態の入力装置１の製造方法は、センサ４の入力検出部５を絶縁性樹脂支持体２に一体に形成する方法として、転写フィルムＴＦの一面にセンサ４の入力検出部５を予め形成し、転写フィルムＴＦを絶縁性樹脂支持体２の成型時に成型金型Ｍ内に配置してインモールド転写するように構成されている。
【００５５】
なお、センサ４の入力検出部５を絶縁性樹脂支持体２に一体に形成する方法としては、メッキ法を用いることもできる。
【００５６】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００５７】
本実施形態の入力装置１によれば、センサ４の入力検出部５が絶縁性樹脂支持体２に一体に形成されているので、従来のセンサ１０３を個別に形成した場合に必要な入力検出部１０４を支持するための可撓性基板が不要となり、部品点数の削減を容易に図ることができる。その結果、小型化、薄型化、低コスト化を容易かつ確実に図ることができる。また、部品点数の削減により、軽量化を図ることもできる。さらに、センサ４と制御部とをコネクタを用いずに導電性接合材９により接続することができるので、さらなる小型化、軽量化、薄型化および低コスト化が可能となる。
【００５８】
また、本実施形態の入力装置１によれば、センサ４が平面型の静電容量式センサ４あるいは平面型の感応式センサ４であるので、小型化、薄型化をより確実かつ容易に図ることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態の入力装置１によれば、絶縁性樹脂支持体２が操作者の押圧操作に反力をもって応答する操作感触発生手段１１のアクチュエータであるので、操作感触発生手段１１を備えた構成における小型化、軽量化、薄型化および低コスト化をより確実かつ容易に図ることができる。
【００６０】
さらにまた、本実施形態の入力装置１によれば、操作感触発生手段１１がセンサ４を押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作が可能であるので、押し込み操作による明瞭な操作感を容易かつ確実に得ることができる。その結果、誤入力を防止することができる。
【００６１】
本実施形態の入力装置１の製造方法によれば、転写フィルムＴＦの一面にセンサ４の入力検出部５を予め形成し、転写フィルムＴＦを絶縁性樹脂支持体２の成型時に成型金型Ｍ内に配置してインモールド転写するので、絶縁性樹脂支持体２にセンサ４の入力検出部５を容易に一体に形成することができる。その結果、入力装置１を確実かつ容易に得ることができるとともに、入力装置１の製造に要する工数を低減することができるので、生産性が向上し、低コスト化を容易に図ることができる。
【００６２】
さらに、本実施形態の入力装置１の製造方法によれば、転写フィルムＴＦの一面に多層構造の電極６を容易に形成することができるので、入力検出部５として多層の電極６を有するセンサ４に好適である。
【００６３】
なお、本発明の入力装置は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、現金自動預金支払機（ＡＴＭ）、カーナビゲーション装置、コンピュータのデジタイザ、リモコンなどの各種の電子機器に用いることができる。
【００６４】
また、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る入力装置の実施形態の要部を示す概略構成図
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る入力装置の製造方法の実施形態の要部を工程順に示す説明図
【図３】従来の入力装置の一例の要部を示す概略構成図
【符号の説明】
【００６６】
１  入力装置
２  絶縁性樹脂支持体
３  入力手段
４  センサ
５  入力検出部
１１  操作感触発生手段
１２  メタルドーム
１４  配線基板
１９  アクチュエータ
２０  光源
２１  導光板
２２  照明手段
２３  層間絶縁層
ＴＦ  転写フィルム
Ｍ  成型金型
ＭＰ  成型品
ＳＵ  中間品
【図１】
2007094663.tif 000003
【図２】
2007094663.tif 000004
【図３】
2007094663.tif 000005